व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम की प्रक्रिया गुण: निर्माण, वेल्डिंग और मशीनिंग

औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम क्या है?

औद्योगिक, या व्यावसायिक रूप से शुद्ध, टाइटेनियम ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, लौह, कार्बन और हाइड्रोजन के नियंत्रित स्तर तक परिष्कृत शुद्ध टाइटेनियम है। इसकी आपूर्ति ग्रेड 1 से 4 में की जाती है, जहां ग्रेड संख्या ऑक्सीजन और लौह सामग्री के साथ बढ़ती है और इसलिए ताकत के साथ बढ़ती है। उत्पाद रूपों के लिए सामग्री को प्लेट, शीट और स्ट्रिप के लिए एएसटीएम बी265, ट्यूब के लिए एएसटीएम बी338 और एएसटीएम बी861 और बार और बिलेट के लिए एएसटीएम बी348 जैसे मानकों द्वारा परिभाषित किया गया है, यही कारण है कि एक क्रय दस्तावेज़ में हमेशा ग्रेड और उत्पाद फॉर्म दोनों का नाम होना चाहिए।

इसका औद्योगिक मूल्य उन गुणों के संयोजन से आता है जो कोई भी स्टील या एल्यूमीनियम एक ही समय में नहीं पहुंचता है: उच्च विशिष्ट शक्ति, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, गैर-चुंबकीय व्यवहार और कमरे और क्रायोजेनिक तापमान दोनों पर अच्छा लचीलापन।

ताकत, लचीलापन और विशिष्ट ताकत

बहुत उच्च शुद्धता वाला टाइटेनियम नरम और अत्यंत लचीला होता है, इसमें बढ़ाव 50 से 60% तक और क्षेत्रफल में 70 से 80% तक की कमी होती है। औद्योगिक ग्रेड में अंतरालीय और धात्विक अशुद्धियों के छोटे नियंत्रित जोड़ होते हैं, और ये जोड़ उपयोगी प्लास्टिसिटी को बनाए रखते हुए ताकत में काफी वृद्धि करते हैं।

ये प्रासंगिक फॉर्म के लिए एएसटीएम उत्पाद विनिर्देशों में उद्धृत विशिष्ट न्यूनतम आवश्यकताएं हैं। टाइटेनियम का घनत्व लगभग 4.51 ग्राम/सेमी3 है, जो स्टील का लगभग 57% है, इसलिए टाइटेनियम ट्यूब की ताकत -से{5}वजन अनुपात समकक्ष स्टील ट्यूब की तुलना में कहीं अधिक है, भले ही पूर्ण ताकत समान हो। उपज का अनुपात भी अधिक है, आम तौर पर 0.70 और 0.95 के बीच, जिसका अर्थ है कि डिजाइन अंतिम ताकत के बजाय उपज पर आधारित होना चाहिए और निर्माण के दौरान विरूपण प्रतिरोध महत्वपूर्ण है।

संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्साइड फिल्म

टाइटेनियम में ऑक्सीजन के प्रति गहरा आकर्षण है और यह एक घनी, चिपकी हुई ऑक्साइड फिल्म बनाता है जो क्षतिग्रस्त होने पर तुरंत पुनर्जीवित हो जाती है। वह फिल्म ही वह कारण है जिसके कारण धातु ऑक्सीकरण, तटस्थ और कमजोर रूप से कम करने वाले मीडिया में, क्लोराइड युक्त पानी में, और कई एसिड, क्षार और खारा समाधानों में स्थिर होती है, जहां यह स्टेनलेस स्टील और कई अलौह धातुओं से बेहतर प्रदर्शन करती है। वही फिल्म यह भी बताती है कि टाइटेनियम पर समुद्र के पानी या क्लोराइड समाधानों द्वारा हमला क्यों नहीं किया जाता है जो ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में गड्ढे पैदा करते हैं।

तापीय और निम्न-तापमान व्यवहार

फॉर्मिंग, वेल्डिंग और मशीनिंग अभ्यास

निर्माण और फोर्जिंग: टाइटेनियम को फोर्ज किया जा सकता है, रोल किया जा सकता है, बाहर निकाला जा सकता है और मुद्रांकित किया जा सकता है, लेकिन इसकी उच्च उपज {{0} से {{1} तन्यता अनुपात और कम मापांक मजबूत स्प्रिंगबैक का कारण बनते हैं। स्टील के लिए उपयोग की जाने वाली भट्टियों का उपयोग टाइटेनियम के लिए किया जा सकता है, बशर्ते वातावरण तटस्थ या थोड़ा ऑक्सीकरण वाला रहे।

वेल्डिंग: व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम अच्छी तरह से वेल्ड करता है, और संयुक्त ताकत, लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध आधार धातु के करीब पहुंचता है। ट्रेलिंग और बैकिंग सुरक्षा सहित पूर्ण आर्गन परिरक्षण के साथ गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग, संदूषण को रोकने के लिए मानक तरीका है।

मशीनिंग: टाइटेनियम में उच्च घर्षण गुणांक और कम तापीय चालकता होती है, इसलिए गर्मी काटने के किनारे पर केंद्रित होती है और इसे जल्दी से नरम कर देती है। धातु तापमान पर भी रासायनिक रूप से सक्रिय होती है और उपकरण से चिपक जाती है, जिससे निर्मित किनारा घिस जाता है। तेज, सही ढंग से चयनित टूलींग, मध्यम गति और उदार शीतलन का उपयोग करें।

सतह की तैयारी: वेल्डिंग या हीटिंग से पहले भागों को ग्रीस, उंगलियों के निशान और लौह संदूषण से मुक्त रखें, क्योंकि ये अवशेष सरंध्रता और हाइड्रोजन अवशोषण दोनों का कारण बनते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम का क्या अर्थ है?
यह नियंत्रित अशुद्धता स्तर के साथ शुद्ध टाइटेनियम है, जिसे ग्रेड 1 से 4 में आपूर्ति की जाती है। उच्च ग्रेड में अधिक ऑक्सीजन और लौह होता है, जो ताकत बढ़ाता है और लचीलापन कम करता है।

प्रश्न: टाइटेनियम ट्यूब समान वजन की स्टील ट्यूब से अधिक मजबूत क्यों है?
टाइटेनियम का घनत्व लगभग 4.51 ग्राम/सेमी3 है, जो स्टील का लगभग 57% है, इसलिए समान द्रव्यमान के लिए टाइटेनियम अनुभाग तुलनीय पूर्ण ताकत बनाए रखते हुए सेवा में मोटा और सख्त होता है।

प्रश्न: क्या टाइटेनियम को स्टेनलेस स्टील की तरह वेल्ड किया जा सकता है?
वेल्डिंग प्रक्रिया समान है लेकिन संदूषण नियंत्रण सख्त है। गर्म धातु को ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से बचाने के लिए, ट्रेलिंग और बैकिंग गैस के साथ, पूर्ण आर्गन परिरक्षण के तहत गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: टाइटेनियम को मशीनीकृत करना कठिन क्यों है?
कम तापीय चालकता काटने वाले किनारे पर गर्मी को केंद्रित करती है, उच्च घर्षण गुणांक आसंजन का कारण बनता है और ऊपरी किनारे घिसाव का कारण बनता है, और कम लोचदार मापांक कंपन पैदा करता है। तीव्र टूलींग, कम काटने की गति और प्रभावी शीतलन मानक प्रति उपाय हैं।

प्रश्न: क्या टाइटेनियम कम तापमान वाली सेवा के लिए उपयुक्त है?
हाँ। व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम बिना तन्यता-भंगुर संक्रमण के लगभग -250 डिग्री तक उच्च प्रभाव शक्ति बरकरार रखता है, जो इसे क्रायोजेनिक पाइपिंग और तरलीकृत गैस अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

प्रश्न: टाइटेनियम ट्यूब का ऑर्डर करते समय कौन सा मानक उद्धृत किया जाना चाहिए?
ग्रेड और फॉर्म दोनों का नाम बताएं। वेल्डेड ट्यूब को आमतौर पर एएसटीएम बी338 और सीमलेस ट्यूब को एएसटीएम बी861 के लिए ऑर्डर किया जाता है, जबकि प्लेट, शीट और स्ट्रिप एएसटीएम बी265 का पालन करते हैं और बार एएसटीएम बी348 का पालन करते हैं।